自動車の心臓部!加工曲げ技術を解説
車を知りたい
先生、「加工曲げ」ってどういう意味ですか? 車の部品を作るときに使う言葉みたいなんですが、よく分かりません。
自動車研究家
加工曲げは、金属の板や棒を、目的の形に曲げることを言います。 例えば、車のドアやボンネットも、元は平らな金属板から、プレス機械などで曲げて作られています。
車を知りたい
へー、そうなんですね!それで、説明の中に「プレス機械はパンチ型とダイ型で行う」って書いてありましたけど、これはどういうことですか?
自動車研究家
クッキーを作る型抜きをイメージしてみて下さい。 パンチ型がクッキー型で、ダイ型が生地を置く台だとすると、金属板をその間に入れて押し込むことで、型通りの形に曲げることができるんです。
加工曲げとは。
自動車用語における「加工曲げ」とは、板材、管材、棒材などを、プレス機械やロール成形機、NC機械、プレスブレーキ機、へミング機といった設備を用いて、指定の角度に曲げる加工のことです。
プレス機械では、凸型のパンチと凹型のダイを使って曲げ加工を行います。仕上がり形状はパンチ形状に沿うため、曲げRの指示は材料の内側に対して行います。
一般的に、板材、管材、棒材の成形加工における曲げR指示は、プレス機械と同様に内側に対して行われます。例えば、ドアサッシュ断面は40~50段ものロール工程を経て成形されます。
NC機械やプレスブレーキ機は、特定の型具を必要としないため、汎用性の高い設備として様々な加工に活用されています。
へミング機は、ボンネット、ドア、トランクリッドなどの縁部分を180度折り曲げる「へミング加工」に特化した設備です。
加工曲げとは?自動車製造における重要性
加工曲げとは、金属材料を特定の形状に曲げる加工技術のことです。 自動車製造においては、ボディフレーム、ドア、ピラーなど、様々な部品に加工曲げが用いられています。 車両の強度、安全性、デザイン性などを実現する上で、加工曲げは欠かせない技術と言えるでしょう。
プレス機械による加工曲げ:パンチとダイの役割
自動車のボディや部品に見られる複雑な形状。これらは、金属板を思い通りの形に曲げる「加工曲げ技術」によって生み出されています。中でも、プレス機械を用いた加工曲げは、その心臓部とも言える重要な工程です。
プレス機械による加工曲げでは、「パンチ」と「ダイ」と呼ばれる工具が重要な役割を担います。 パンチは、プレス機械に取り付けられた上型のことで、材料を押し込む役割を果たします。 一方、ダイは下型に設置され、パンチと対になって材料を挟み込み、目的の形状に曲げる役割を担います。
パンチとダイの形状は、求められる最終製品の形状に合わせて精密に設計されます。
ロール成形機による加工曲げ:ドアサッシュを例に
自動車のボディラインは、ただ美しいだけでなく、安全性や空力性能など、様々な機能を担っています。そして、その複雑なボディラインを生み出すために欠かせないのが「加工曲げ技術」です。今回は、数ある加工曲げ技術の中でも、特に自動車のドアサッシュの製造に用いられる「ロール成形機による加工曲げ」について解説していきます。
ドアサッシュは、窓ガラスを支え、開閉をスムーズに行うための重要な部品です。複雑な断面形状をしており、高い精度と強度が求められます。そこで活躍するのがロール成形機です。 ロール成形機は、金属材料を複数のロールの間を通すことで、段階的に曲げ加工を行う装置です。ドアサッシュの場合、まずコイル状の鋼板をロール成形機に送り込みます。鋼板は、それぞれのロールで少しずつ曲げられながら進んでいき、最終的にドアサッシュの断面形状に成形されます。
ロール成形機による加工曲げの最大のメリットは、複雑な形状の製品を一度に大量に生産できる点にあります。また、金型交換を行うことで、様々な形状の製品に対応できることも大きな魅力です。このように、ロール成形機による加工曲げは、高品質なドアサッシュを効率的に生産するために欠かせない技術と言えるでしょう。
NC機械・プレスブレーキ機:汎用性の高さとメリット
自動車のボディを形作る上で欠かせないのが、金属板を思い通りの形状に曲げる「加工曲げ技術」です。その中でも、NC機械とプレスブレーキ機は、高い汎用性と効率性から、自動車製造の現場で広く活用されています。
NC機械は、コンピューター制御によって、複雑な形状の曲げ加工を高精度かつ自動で行うことができます。一度プログラムを設定すれば、同じ形状の製品を量産する際に非常に便利です。一方、プレスブレーキ機は、金型を交換することで、様々な形状の曲げ加工に対応できます。そのため、少量多品種の生産にも適しており、自動車部品の製造現場で柔軟に対応できるという強みを持っています。
へミング加工:美しいボディラインを生み出す技術
自動車のボディは、複雑な曲線と滑らかな面で構成されており、その美しさは多くの人々を魅了します。この美しいボディラインを生み出すために欠かせない技術の一つが、「へミング加工」です。
へミング加工とは、金属板の端を折り曲げて、別の板に巻き込むように接合する加工技術です。一見単純な工程に見えますが、その精度は非常に高く、自動車のボディ強度や安全性、さらにはデザインにも大きな影響を与えます。
へミング加工は、ドアやボンネット、トランクリッドなどの開口部周辺に用いられ、ボディの強度向上、隙間からの水や埃の侵入防止、外観品質の向上といった役割を担っています。近年では、軽量化と高強度化を両立するため、異なる素材を組み合わせる「異種金属接合」の需要が高まっており、へミング加工技術の重要性はますます高まっています。
高度な技術によって支えられたへミング加工は、自動車のボディに求められる機能と美しさを実現する上で、欠かせない存在と言えるでしょう。